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耦合一般双曲-抛物PDE-PDE系统的反步控制

系统与控制 2023-06-23 v1 系统与控制

摘要

本文考虑双曲与抛物偏微分方程(PDE)在一般耦合结构下双向互联时的反步状态反馈与观测器设计。两个 PDE 子系统均由耦合标量 PDE 组成,其中异向双曲 PDE 子系统受驱动与传感作用。通过采用多步方法构造至稳定目标系统的变换,表明反步状态反馈与观测器设计仅需求解双曲与抛物子系统已知的核方程以及附加的解耦方程。后者是抛物 PDE 的标准初边值问题。这显著简化了反步控制器的适定性分析与数值计算。利用基于观测器的补偿器,验证了状态反馈回路、观测器误差动态及闭环系统的指数稳定性。所提出的反步设计流程通过数值算例进行了演示。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.12833,
  title  = {Backstepping Control of Coupled General Hyperbolic-Parabolic PDE-PDE Systems},
  author = {Joachim Deutscher and Nicole Gehring and Nick Jung},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.12833},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 6 figures, journal paper under review